AKTUELLE ANWENDUNGEN VON KMU UND BEHÖRDEN
Datenbasis
Datenprozessierung
MUKLIMOJ3 Eingangsdaten
HRL 3D Geb. Modell
EU-DEM
- Arcpy Werkzeuge:
Clip
Polygon in Raster
Resample
Aggregate
Zonal Statistics
Rotate
Raster in ASCII
- Datentransformation auf
nicht-äquidistantes
Modellgitter
Python-Skript
г
ASCII 1
ASCII
Raster Daten
Tabelle
- 1
physikalische Parameter
ASCII I
Raster Daten
Landnutzung
ASCII I
Raster Daten
Geländehöhe
Abb. 3.7: Schematischer Ablauf der Datenvorbereitung. Durch einen Konfigurations
mechanismus können die Daten aus dem gewünschten Modellgebiet für ver
schiedene Rechengitter (äquidistant / nicht-äquidistant) in ein für das Modell
nutzbares Format transformiert werden.
einer besseren Beschreibung der Städte geführt hat. Waren Parameter nicht ver
fügbar, haben wir für diese wie bisher den Landnutzungsdatensatz mit den
Literaturwerten als Grundlage genutzt.
Schließlich haben wir alle genannten Produkte als Eingangsdaten in ein Py
thon-Skript implementiert und somit die Datenvorbereitung automatisiert (sie
he Abbildung 3.7), wodurch sich der zeitliche Aufwand für die Vorbereitung
der Daten insgesamt deutlich reduziert hat.
VERGLEICH DER NEUEN MIT BISHERIGER METHODE
Um die Gleichwertigkeit oder eine Verbesserung der in GUAMO entwickelten
Methode gegenüber der bisherigen Methode (Koßmann 2012) zu demonstrie
ren, haben wir beide Methoden auf vier Teststädte angewandt und miteinander
verglichen. Abbildung 3.8 zeigt den Vergleich beider Methoden anhand von
Modellergebnissen für die Stadt Köln für idealisierte Schönwetterbedingungen
mit Sonnenstand eines 7. Juli.
Für beide Methoden zeigen die Simulationen auf den ersten Blick ein plau
sibles Ergebnis: in beiden Simulationen werden die höheren Temperaturen je
weils über versiegelten Flächen mit Bebauung simuliert, was auf die Energieum
setzungen an den Gebäuden (z. B. niedrige Albedo und geringe Verdunstung)
zurückzuführen ist. Beiden Methoden gleich ist auch, dass im Wald deutlich
niedrigere Temperaturen simuliert werden, was sich aus der reduzierten Son
neneinstrahlung und der höheren Verdunstungsrate im Wald ergibt. Auch ist
die Orographie im Nordosten des Modellgebiets für die Temperaturverteilung
ein wichtiger Faktor.
Bei genauerem Hinsehen werden jedoch Unterschiede deutlich, denn die Ver
teilung der Lufttemperatur hängt stark von der präzisen städtischen Struktur
im Modell ab. So variiert die simulierte Temperatur bei der bisherigen Me
thode (Abb. 3.8a) zwischen 26.3 °C im Umland und 32.6 °C in der Innenstadt,
während die Temperatur in der Simulation mit der neuen Methode (Abb. 3.8b)
im Zentrum von Köln ein Maximum von 34 °C erreicht.